CN109059753A - 一种光学干涉断层成像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学干涉断层成像装置，包括底座；底座的一端形成为检测端，另一端形成为安装端；检测端枢接有光学成像导管；光学成像导管设有成像端以及连接端，连接端以可拆卸的方式与检测端连接；连接端设有第一连接部；活动座，活动座可向着靠近或者远离检测端运动；活动座上设有光纤滑环、空心轴以及第一驱动机构，光纤滑环端部与活动座固接；光纤滑环端部穿接于空心轴内；空心轴枢接于活动座上；空心轴的端部设有第二连接部，第二连接部用于在活动座靠近检测端运动时与第一连接部连接，以使光学成像导管与空心轴联动并使光学成像导管与光纤滑环光通路连接；第二驱动机构。本发明可实现光学成像导管的自动连接，减少人工操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学干涉断层成像装置。
背景技术
目前，光学干涉断层成像技术(Optical Coherence Tomography,OCT)是一种基于弱相干光干涉原理，通过检测不同组织对入射的弱相干光的背向反射或散射信号得到生物组织的二维或三维结构的光学成像技术。它由美国麻省理工学院的研究小组于1991年首次提出。与传统的核磁，X射线和超声等成像技术相比，OCT具有更高的分辨率，可至微米级，而且由于是近红外光学成像，不用担心任何辐射风险，因此，可以简单理解为﹕OCT是无幅射的CT，但比CT精细100倍；与离体检测的光学共聚焦显微镜相比，OCT具有更大的穿透深度，能检测岀生物组织微米级的形态变化，而且通过借助光纤技术很容易就能实现小型化与便携式，可以对活体组织进行在线检测。近年来，OCT作为一种新的成像技术获得了突飞猛进的发展，传统的OCT设备已经在眼科领域获得了广泛的临床诊断应用。不仅如此，结合光纤与内窥镜技术，研究已开始将OCT成像方法应用于皮肤、牙齿、心血管、食道，脑成像等多个领域。
在对呼吸道，生殖道等管腔道进行OCT探测时，通常是通过机器主体发送一个光信号给到光纤滑环，通过光纤滑环传递该光信号，然后将光学成像导管跟机体的驱动单元连接在一起，并且与光纤滑环光通路连接；驱动单元带动光学成像导管沿着自身主轴作360°旋转扫描获得B-scan图，使用完之后，光学成像导管要拆下来清洗消毒。所以，驱动单元跟光学导管需要有简单方便的连接方式和卸载方式。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种光学干涉断层成像装置，其可实现光学成像导管的自动连接，减少人工操作。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种光学干涉断层成像装置，包括，
底座；底座的一端形成为检测端，另一端形成为安装端；检测端枢接有光学成像导管；光学成像导管可沿底座的长度方向运动；光学成像导管设有成像端以及连接端，连接端以可拆卸的方式与检测端连接；连接端设有第一连接部；
活动座，活动座安装于安装端并可沿底座的长度方向向着靠近或者远离检测端运动；活动座上设有用于传输光学信号的光纤滑环、空心轴以及第一驱动机构，光纤滑环远离检测端的端部与活动座固接；光纤滑环靠近检测端部的端部穿接于空心轴内；空心轴枢接于活动座上；靠近检测端的端部设有第二连接部，第二连接部用于在活动座靠近检测端运动时与第一连接部连接，以使光学成像导管与空心轴联动并使光学成像导管与光纤滑环光通路连接；第一驱动机构用于带动空心轴转动；
第二驱动机构，第二驱动机构用于带动所述活动座沿底座的长度方向运动。
进一步地，活动座上设有夹紧件以及第三驱动机构，所述夹紧件设于第二连接部的下方；第三驱动机构用于带动夹紧件沿底座的高度方向向着靠近或者远离第二连接部运动；夹紧件用于第一连接部与第二连接部连接时向着靠近第二连接部运动以使第一连接部和第二连接部夹紧。
进一步地，第三驱动机构包括第一直线电机，第一直线电机的机体固接于活动座上；所述夹紧件与第一直线电机的动力输出端固接。
进一步地，底座的检测端设有第一触发开关，第一触发开关用于在夹紧件夹紧于第一连接部和第二连接部后传送第一触发信号给第三驱动机构。
进一步地，第一驱动机构包括同步电机、同步带以及两个同步轮，同步电机的机体固接于活动座上，同步电机的转轴与其中一个同步轮固接；另一个同步轮套装于空心轴外并与空心轴固接；同步带的两端同步绕设于两个同步轮外。
进一步地，第二驱动机构包括丝杆电机、丝杆、螺母以及导向机构，丝杆电机的机体固接于底座上，丝杆沿底座的长度方向延伸并与丝杆电机的转子同步联接；螺母套装于丝杆外部并与丝杆螺纹配合；螺母与活动座的底端固接并在导向机构的引导下沿丝杆的延伸方向运动。
进一步地，底座的检测端设有挡块以及第四驱动机构，挡块活动的安装于检测端；第四驱动机构用于带动挡块向着靠近或者远离所述连接端运动；挡块用于在靠近连接端运动后挡设于连接端的端面。
进一步地，第四驱动机构包括第二直线电机，第二直线电机的机体固接于底座上；所述挡块与第二直线电机的动力输出端固接。
进一步地，底座的检测端设有第二触发开关，第二触发开关用于在挡块挡设于连接端的端面时发送第二触发信号给第四驱动机构。
进一步地，空心轴上设有第三触发开关，第三触发开关用于在空心轴转动角度A之后发送第三触发信号给第一驱动机构。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：其通过活动座向着靠近检测端运动，使活动座上的空心轴的第二连接部与光学成像导管的第一连接部连接，从而光学成像导管便可与空心轴同步联动，且光学成像导管可与活动座上的光纤滑环的光纤实现光路连接，实现光学成像导管的自动对接。此后通过第一驱动机构带动空心轴转动，便可带动光学成像导管转动，实现光学成像导管在管腔道单个截面的图像；而第二驱动机构通过带动活动座往复直线运动，进而带动光学成像导管的往复直线运动，实现在管腔道整段扫描,形成立体3D图像。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的底座上安装端结构示意图；
图3为本发明的底座上检测端结构示意图。
图中：10、底座；11、第四触发开关；20、活动座；30、光纤滑环；40、光学成像导管；41、连接端；411、第一连接部；50、空心轴；51、第二连接部；60、第一直线电机；61、夹紧件；62、第一触发开关；70、第二直线电机；71、挡块；72、第二触发开关；80、同步电机；81、同步轮；82、第三触发开关。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1、图2以及图3所示的一种光学干涉断层成像装置，包括底座10、活动座20以及第二驱动机构，上述底座10的一端形成为检测端，另一端形成为安装端。在检测端枢接有光学成像导管40，且该光学成像导管40可沿底座10的长度方向运动。具体光学成像导管40设有成像端以及连接端41，连接端41以可拆卸的方式与检测端连接；连接端41设有第一连接部411。
另外，活动座20安装于安装端并可沿底座10的长度方向，向着靠近或者远离检测端运动。在活动座20上设有光纤滑环30、空心轴50以及第一驱动机构，光纤滑环30用于传输光学信号，使光纤滑环30远离检测端的端部与活动座20固接，而光纤滑环30靠近检测端部的端部穿接于空心轴50内。将空心轴50枢接于活动座20上，上述的第一驱动机构用于带动空心轴50转动。在空心轴50靠近检测端的端部设有第二连接部51，在上述活动座20靠近检测端运动时，第二连接部51可与第一连接部411连接，以使光学成像导管40与空心轴50联动并使光学成像导管40与光纤滑环30光通路连接。活动座20具体可在第二驱动机构的带动下沿底座10的长度方向运动。
在上述结构基础上，使用本发明的光学干涉断层成像装置时，可通过第二驱动机构带动活动座20向着靠近检测端运动，使活动座20上的空心轴50的第二连接部51与光学成像导管40的第一连接部411连接，从而光学成像导管40便可与空心轴50同步联动，且光学成像导管40可与活动座20上的光纤滑环30的光纤实现光路连接，实现光学成像导管40的自动对接，将连接好的光学成像导管40的成像端应用于管腔道的内进行检测，开启机器主体发送一个光信号给到光纤滑环30，通过光纤滑环30传递该光信号经光纤传递至光学成像导管40，此后通过第一驱动机构带动空心轴50转动，便可带动光学成像导管40转动，实现光学成像导管40在管腔道单个截面的图像；而第二驱动机构通过带动活动座20往复直线运动，进而带动光学成像导管40的往复直线运动，实现在管腔道整段扫描,形成立体3D图像。
需要说明是，上述的光纤滑环30、空心轴50以及光学成像导管40在底座10上是同轴连接的，具体同轴连接的方式可以是通过在活动座20上开设用于安装光纤滑环30和空心轴50的安装孔位，使该两个孔位同轴设置。此外，在底座10的检测端也开设安装光学成像导管40的安装孔位，该安装孔位与上述两个安装孔位均同轴设置，便于实现自动对接。
此外，上述的第一连接部411可选用现有技术中的光纤连接器的连接公端来实现，而第二连接部51可选用现有技术中的光纤连接器的连接母端来实现，在活动座20向着靠近检测端的光学成像导管40运动后，光纤连接器的连接公端可插装在光纤连接器的连接母端，实现光通路连接。
进一步地，在本实施例中，上述的活动座20上设有夹紧件61以及第三驱动机构，具体夹紧件61设于第二连接部51的下方，第三驱动机构用于带动夹紧件61沿底座10的高度方向，向着靠近或者远离第二连接部51运动，即带动夹紧件61上下运动。在第一连接部411与第二连接部51连接时，上述夹紧件61可向着靠近第二连接部51运动以使第一连接部411和第二连接部51夹紧。即是说，在活动座20向着靠近检测端运动后，第一连接部411与第二连接部51连接完成，第三驱动机构可带动夹紧件61向着靠近第二连接部51运动，夹紧件61便可夹紧在第一连接部411和第二连接部51的连接处，使二者的连接结构更加牢固。当然，在需要断开第一连接部411和第二连接部51的连接时，可先通过第三驱动机构的带动夹紧件61向下运动即可。具体上述的夹紧件61可选用现有技术中的卡爪等结构来实现。
进一步地，第三驱动机构包括第一直线电机60，第一直线电机60的机体固接于活动座20上，夹紧件61与第一直线电机60的动力输出端固接，即通过第一直线电机60便可带动夹紧件61的上下运动，驱动结构简单且方便。当然，第三驱动机构也可选用现有技术中的驱动气缸、丝杆传动机构等其他直线运动输出机构来实现。
进一步地，还可在底座10的检测端设有第一触发开关62，第一触发开关62用于在夹紧件61夹紧于第一连接部411和第二连接部51后传送第一触发信号给第三驱动机构，即在夹紧件61夹紧在第一连接部411和第二连接部51之后，可触发第一触发开关62，控制第三驱动机构及时停止即可。本实施例中，第一触发开关62可选用光栅传感器，在夹紧件61可设置光路挡片，夹紧件61上下运动光路挡片可断开或者连通光栅传感器的光路，控制第三驱动机构的启停。当然，上述的第一触发开关62也可选用现有技术中的触片开关。
进一步地，上述的第一驱动机构包括同步电机80、同步带以及两个同步轮81，同步电机80的机体固接于活动座20上，同步电机80的转轴与其中一个同步轮81固接；另一个同步轮81套装于空心轴50外并与空心轴50固接；同步带的两端同步绕设于两个同步轮81外，在驱动空心轴50转动时，可启动同步电机80，同步电机80的转动便可带动其中一个同步轮81转动，通过同步带传动，另一个与空心轴50固接的同步轮81便可转动，从而带动空心轴50转动，如此，传动结构简单且稳定。当然，第一驱动机构也可直接用电机来实现，或者以电机配合齿轮传动结构来实现。
进一步地，第二驱动机构具体可包括丝杆电机、丝杆、螺母以及导向机构，丝杆电机的机体固接于底座10上，丝杆沿底座10的长度方向延伸并与丝杆电机的转子同步联接；螺母套装于丝杆外部并与丝杆螺纹配合；螺母与活动座20的底端固接并在导向机构的引导下沿丝杆的延伸方向运动。在驱动活动座20沿底座10的长度方向运动时，可启动丝杆电机，丝杆电机转动可带动丝杆转动，丝杆转动通过与之螺纹配合的螺母、以及导向机构的引导，转化为沿丝杆延伸方向(即底座10的长度方向)的直线运动，进而带动与螺母固接的活动座20沿底座10的长度方向运动。上述导向机构具体可包括固接在底座10上的滑轨以及开设在活动座20底端的滑槽，滑轨滑动的嵌装在滑槽内即可。
当然，还可在底座10上设置第四触发开关11，该第四触发开关11可在活动座20运动至两个底座10的两个端部位置时发送信号给到上述的第二驱动机构，及时控制活动座20的启停。该第四触发开关11页可选用光栅传感器，在活动座20上可设置光路挡片，活动座20前后运动至光路挡片可断开或者连通光栅传感器的光路，控制第二驱动机构的启停。当然，上述的第四触发开关11也可选用现有技术中的触片开关。
进一步地，还可在底座10的检测端设有挡块71以及第四驱动机构，挡块71活动的安装于检测端，第四驱动机构用于带动挡块71向着靠近或者远离连接端41运动；挡块71用于在靠近连接端41运动后挡设于连接端41的端面。如此，在需要断开第一连接部411和第二连接部51的连接时，可通过第四驱动机构带动挡块71向上运动，挡块71可挡设在光学成像导管40的连接端41端面，使活动座20远离光学成像导管40运动，光学成像导管40的运动可被挡块71挡住，从而使第二连接部51和第一连接部411脱离，断开连接。当然，在没有该挡块71和第四驱动机构的情况下，第一连接部411和第二连接部51的脱离可通过人手动来完成。
进一步地，第四驱动机构包括第二直线电机70，第二直线电机70的机体固接于底座10上；挡块71与第二直线电机70的动力输出端固接。即通过第二直线电机70便可带动挡块71的上下运动，驱动结构简单且方便。当然，第四驱动机构也可选用现有技术中的驱动气缸、丝杆传动机构等其他直线运动输出机构来实现。
更具体的是，也可在底座10的检测端设有第二触发开关72，第二触发开关72用于在挡块71挡设于连接端41的端面时发送第二触发信号给第四驱动机构，即在挡块71运动至连接端41的端面时，可触发第二触发开关72，控制第四驱动机构及时停止即可。本实施例中，第二触发开关72也可选用光栅传感器，在挡块71上设置光路挡片，挡块71的上下运动过程中，光路挡片可断开或者连通光栅传感器的光路，控制第四驱动机构的启停。当然，上述的第二触发开关72也可选用现有技术中的触片开关。
当然，也可在空心轴50上设有第三触发开关82，第三触发开关82用于在空心轴50转动角度A之后发送第三触发信号给第一驱动机构，本实施例中，上述的第三触发开关82选用光栅传感器，在空心轴50上套装光路挡片，光路挡片上设置一缺口，以该缺口位置位于光栅传感器的光路(即光路连通状态)之间为零点位置，控制上述第一驱动机构启动，即空心轴50开始转动，此时也是记录光学成像导管40作360度扫描的起始点，光路挡片阻挡光路，在空心轴50转动角度A(本实施例中是空心轴50转动360度)之后，光路挡片的缺口重新回到上述零点位置，此时完成光学成像导管40第一圈扫描的计数。同样的，上述的第三触发开关82也可选用现有技术中的触片开关来实现。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种光学干涉断层成像装置，其特征在于：包括，
底座；底座的一端形成为检测端，另一端形成为安装端；检测端枢接有光学成像导管；光学成像导管可沿底座的长度方向运动；光学成像导管设有成像端以及连接端，连接端以可拆卸的方式与检测端连接；连接端设有第一连接部；
活动座，活动座安装于安装端并可沿底座的长度方向向着靠近或者远离检测端运动；活动座上设有用于传输光学信号的光纤滑环、空心轴以及第一驱动机构，光纤滑环远离检测端的端部与活动座固接；光纤滑环靠近检测端部的端部穿接于空心轴内；空心轴枢接于活动座上；空心轴靠近检测端的端部设有第二连接部，第二连接部用于在活动座靠近检测端运动时与第一连接部连接，以使光学成像导管与空心轴联动并使光学成像导管与光纤滑环光通路连接；第一驱动机构用于带动空心轴转动；
第二驱动机构，第二驱动机构用于带动所述活动座沿底座的长度方向运动。
2.如权利要求1所述的光学干涉断层成像装置，其特征在于：活动座上设有夹紧件以及第三驱动机构，所述夹紧件设于第二连接部的下方；第三驱动机构用于带动夹紧件沿底座的高度方向向着靠近或者远离第二连接部运动；夹紧件用于第一连接部与第二连接部连接时向着靠近第二连接部运动以使第一连接部和第二连接部夹紧。
3.如权利要求2所述的光学干涉断层成像装置，其特征在于：第三驱动机构包括第一直线电机，第一直线电机的机体固接于活动座上；所述夹紧件与第一直线电机的动力输出端固接。
4.如权利要求2所述的光学干涉断层成像装置，其特征在于：底座的检测端设有第一触发开关，第一触发开关用于在夹紧件夹紧于第一连接部和第二连接部后传送第一触发信号给第三驱动机构。
5.如权利要求1所述的光学干涉断层成像装置，其特征在于：第一驱动机构包括同步电机、同步带以及两个同步轮，同步电机的机体固接于活动座上，同步电机的转轴与其中一个同步轮固接；另一个同步轮套装于空心轴外并与空心轴固接；同步带的两端同步绕设于两个同步轮外。
6.如权利要求1所述的光学干涉断层成像装置，其特征在于：第二驱动机构包括丝杆电机、丝杆、螺母以及导向机构，丝杆电机的机体固接于底座上，丝杆沿底座的长度方向延伸并与丝杆电机的转轴同步联接；螺母套装于丝杆外部并与丝杆螺纹配合；螺母与活动座的底端固接并在导向机构的引导下沿丝杆的延伸方向运动。
7.如权利要求1所述的光学干涉断层成像装置，其特征在于：底座的检测端设有挡块以及第四驱动机构，挡块活动的安装于检测端；第四驱动机构用于带动挡块向着靠近或者远离所述连接端运动；挡块用于在靠近连接端运动后挡设于连接端的端面。
8.如权利要求7所述的光学干涉断层成像装置，其特征在于：第四驱动机构包括第二直线电机，第二直线电机的机体固接于底座上；所述挡块与第二直线电机的动力输出端固接。
9.如权利要求7所述的光学干涉断层成像装置，其特征在于：底座的检测端设有第二触发开关，第二触发开关用于在挡块挡设于连接端的端面时发送第二触发信号给第四驱动机构。
10.如权利要求1所述的光学干涉断层成像装置，其特征在于：空心轴上设有第三触发开关，第三触发开关用于在空心轴转动角度A之后发送第三触发信号给第一驱动机构。
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